Манфред Шпитцер - Антимозг: цифровые технологии и мозг
2.3. Цветки лотоса (слева) далеко не всегда имеют восемь лепестков. Однако стилизованный лотос часто является деталью мандалы — сакрального схематического изображения, которое в религиозных практиках индуизма символизирует модель Вселенной. Это, как правило, цветок с восемью лепестками — по числу сторон (примеры — в середине и справа).
В школах с интенсивным обучением санскриту характерна передача знаний через парадигму восьми сторон света. Детям не только сообщают направления в пространстве и их культурное значение; от них требуют использовать эти представления в своих повседневных упражнениях, например во время утренней и вечерней молитвы; при этом учащиеся получают конкретные наставления либо от учителей, либо от старших учеников. Если ученик допускает ошибку, его поправляют и объясняют, каким образом в дальнейшем можно будет избежать неправильного определения стороны света.
Если попросить учеников санскритской школы в возрасте 10–14 лет показать сторону света под открытым небом или даже в закрытом помещении, то выяснится, что 87 % из них могут указать точно, тогда как среди учеников школ с интенсивным преподаванием хинди правильный ответ дают лишь 43 %. Другое исследование подтвердило этот феномен впечатляющим способом: 51 индийского школьника в возрасте 11–15 лет спросили о сторонах света — сначала под открытым небом, а затем в помещении, — и они все дали правильные ответы. Аналогичное исследование было проведено в Женеве в специальном помещении. Результат: ни один ребенок не смог указать стороны света. После этого эксперимент усложнили: детям завязали глаза и попросили их несколько раз обернуться на месте. И в этом случае 80 % учеников санскритских школ были в состоянии правильно назвать стороны света. Тогда детей с все еще завязанными глазами отвели в другое помещение, по пути несколько раз сворачивая, и снова попросили обернуться на месте, и вновь спросили про стороны света. Во время теста ученые следили за тем, чтобы после вращения дети стояли лицом в другом направлении, чем до того. Кроме того, руководитель эксперимента, который поворачивал детей, разговаривая с ними и спрашивая про стороны света, не стоял в одном и том же месте, а постоянно перемещался. И после этого 56 % детей, обучавшихся санскриту, могли выполнить задание! Тот, кто обучался в санскритской школе, как будто всегда носит в голове гироскоп и благодаря этому обладает феноменальной способностью ориентироваться в пространстве.
Эти эксперименты подтверждают то, что давно известно современным нейробиологам и на что обратил внимание еще римский император Марк Аврелий. Как-то раз он заметил: «Со временем душа принимает цвет твоих мыслей». Конечно, Марк Аврелий понятия не имел о нейропластичности мозга, но он был полностью прав!
Тренировка: нейроны и мускулы
Вернемся к украденному из моего автомобиля навигационному прибору. Я был вынужден на собственном опыте узнать, какие последствия для водителя имеет ситуация, когда он в течение длительного времени мог совершенно не заботиться о том, где он, собственно, находится. Я возложил эту задачу на машину, которая приятным (чтобы не сказать убаюкивающим) женским голосом сообщала, как мне ехать. Эту умственную работу по ориентированию и навигации, которую я раньше выполнял сам, я доверил электронному устройству, примерно так, как можно избежать самостоятельного подъема по лестнице, воспользовавшись эскалатором или лифтом. Тот, кто часто это делает, добирается на четвертый этаж удобно и без одышки. Однако ему не стоит удивляться, что, если эскалатор или лифт выйдет из строя, он будет изрядно потеть, поднимаясь по лестнице (или — если он живет на двадцатом этаже — при перебоях в электроснабжении вынужден будет просить приюта у соседа, живущего на первом).
Известно, что растут только те мышцы, которые мы тренируем. Как мы знаем, так же обстоит дело и с головным мозгом. И хотя при интенсивном его использовании увеличивается размер не всего головного мозга, а его отдельных участков, происходящие процессы очень похожи: нейроны — клетки серого вещества в нашем головном мозге — обрабатывают информацию в форме электрических импульсов. Через нервные волокна, на концах которых находятся так называемые синапсы, импульсы передаются от одной нервной клетки к другой (рис. 2.6).
2.4. Нервная клетка под электронным микроскопом. Отростки, которые вы видите, проводят к телу нервной клетки электрический импульс химическим путем.
2.5. Фотография нейрона, сделанная с помощью оптического микроскопа. Однако этот снимок не показывает, как нервная ткань выглядит в действительности. Почему? Попытку сфотографировать отдельный нейрон можно сравнить с желанием фотографа запечатлеть в густых непроходимых джунглях одно-единственное дерево. Он отступает на пару шагов, чтобы взять его в кадр… но перед лицом фотографа тут же смыкаются ветви и листья других деревьев. Нужное дерево исчезло, скрытое буйно разросшимися соседними растениями. То же самое происходит и в головном мозге. Там нет единичных нейронов, как на этой иллюстрации. Здесь в нейрон ввели флуоресцентный краситель, а затем подсветили специальной лампой. Поэтому все остальные соседние нейроны (и прежде всего 10 000 соединенных с ним волокон) на этом снимке не видны и не перекрывают изображение.
2.6. Перенос нервных импульсов через синапс происходит за счет того, что при поступлении импульса (слева) маленькие пузырьки в утолщении на конце нервного волокна, содержащие медиаторы, соединяются со стенкой волокон (в середине), за счет чего медиатор высвобождается и, в свою очередь, причаливает к рецепторам клетки, готовой принять импульс (справа).
Сегодня каждый школьник знает, как через синапс посредством особых химических веществ (медиаторов) электрический импульс (так называемый потенциал действия) передается от одной нервной клетки к другой. Для того чтобы воспринять химический сигнал медиатора от клетки, передающей нервный импульс, «принимающая» клетка имеет специальные рецепторы. В макромолекулах этих рецепторов, в свою очередь, открываются ионные каналы, по которым в клетку начинают поступать частицы с определенным зарядом — ионы. Все это очень интересно. Однако еще интереснее то, чего в школе не проходят: значение этих процессов! Ибо импульс можно было бы передавать и без химического переноса, непосредственно от нейрона к нейрону. Это гораздо быстрее и намного эффективнее, так как потребовало бы меньших затрат драгоценной энергии. Зачем же нужны синапсы? Это вопрос не праздный, так как головной мозг человека, ваш головной мозг, содержит около 100 миллиардов нервных клеток, из которых каждая имеет до 10 тысяч соединений с другими нервными клетками. Количество этих соединений — синапсов — в вашем головном мозге составляет, таким образом, примерно миллион миллиардов! Можно просто отметить для себя — очень-очень много!
Следы памяти
Итак, почему природа создала синапсы? Нейробиология имеет четкий ответ на этот вопрос: потому что синапсы постоянно изменяются в зависимости от того, используют их или нет (рис. 2.7). И хотя, в отличие от мускулов, которые зримо увеличиваются в результате интенсивных упражнений, рост головного мозга после длительного умственного тренинга увидеть нельзя, в нем тоже происходят заметные изменения. Синапсы становятся толще, если их нагружают; если ими не пользуются, они хиреют и в конце концов отмирают.
2.7. Синапсы изменяют свой размер, если им дают нагрузку. Слева представлен синапс, через который раньше передавалось мало электрических импульсов. Соответственно размер его невелик. Через синапс справа проходило много импульсов, поэтому он заметно увеличился.
То, как синапсы постоянно появляются, перестраиваются, исчезают и возникают вновь, очень отчетливо показывают исследования головного мозга, проведенные в последние годы (см. рис. 2.8).
2.8. Возникновение новых синапсов благодаря интенсивному приобретению новых знаний, начатому и продолженному в течение нескольких дней. Сначала мы видим обычное состояние синапсов до начала интенсивного обучения. Однако за несколько дней усиленного умственного труда в клетках мозга образовались новые синапсы (на них указывают черные стрелки), а уже имеющиеся — исчезли (белые стрелки). Если мы учимся, то начиная с девятого дня, образуется все больше новых синапсов. Это особенно заметно на рисунках, выделенных пунктирной рамкой: здесь показано количество вновь появившихся синапсов на 12-й и 16-й день, то есть спустя четыре и восемь дней после начала интенсивного обучения.
